EP3352361B1 - Dispositif de conversion d'énergie - Google Patents
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- Dispositif de conversion d'énergie qui convertit une énergie entre un circuit à courant continu CC (4) et un circuit à courant alternatif CA (2), le dispositif de conversion d'énergie comprenant:- une pluralité de circuits ramifiés (8a, 8b, 8c) qui correspondent à des phases respectives du circuit CA et qui sont connectés en parallèle entre une première et une seconde borne CC communes (Np, Nn), chaque circuit ramifié incluant:- une pluralité de cellules de conversion (1, 20) disposées en cascade les unes par rapport aux autres et incluant chacune un stockage d'énergie; et- au moins un inducteur (7a, 7b) connecté en série à la pluralité de cellules de conversion, chaque cellule d'une pluralité de cellules de conversion spécifiées (20), qui sont certaines parmi la pluralité de cellules de conversion incluses dans chaque circuit ramifié incluant:- un condensateur (le) à titre de stockage d'énergie;- un premier et un second élément de commutation (1a, 1b) connectés en parallèle au condensateur et connectés en série l'un avec l'autre; et- un troisième et un quatrième élément de commutation (1f, 1g) connectés en parallèle au condensateur et connectés en série l'un avec l'autre,
le condensateur étant capable d'être chargé et déchargé via un nœud de connexion du premier et du second élément de commutation et un nœud de connexion du troisième et du quatrième élément de commutation; et- un dispositif de commande (5) qui commande les fonctionnements de la pluralité de cellules de conversion incluses dans chaque circuit ramifié,caractérisé en ce que
le dispositif de commande est configuré pour commander les fonctionnements du premier et du second élément de commutation (1a, 1b) de chaque cellule de conversion spécifiée (20) en se basant sur un courant de circulation (Icc) qui circule à travers chaque circuit ramifié, dans lequel le premier et le second élément de commutation sont exclusivement utilisés pour commander le courant de circulation, le dispositif de commande commandant les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1f, 1g) de chaque cellule de conversion spécifiée (20) sur la base d'une tension du condensateur (le) de chaque cellule de conversion spécifiée, dans lequel le troisième et le quatrième élément de commutation sont exclusivement utilisés pour commander une différence entre une tension du condensateur de cellule et une valeur d'ordre de celle-ci à zéro. - Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 1,
dans lequel le dispositif de commande (5) est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcpq, Vcpv, Vcpw, Vcnu, Vcnv, Vcnw) des tensions de condensateur de la pluralité de cellules de conversion spécifiées et une valeur d'ordre de la tension de condensateur pour chaque circuit ramifié, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1f, 1g) de chaque cellule de conversion spécifiée (20) en se basant sur un résultat de multiplication entre une valeur obtenue par amplification de la différence calculée et une valeur de courant CA (Iac) provenant du circuit CA (2) ou une polarité de la valeur de courant CA. - Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 1, dans lequel:- le dispositif de commande (5) est configuré pour commander les fonctionnements des cellules de conversion restantes (1) à l'exception de la pluralité de cellules de conversion spécifiées (20) de chaque circuit ramifié au moins en se basant sur une différence entre la valeur de courant CA (Iac) provenant du circuit CA (2) et une valeur d'ordre de courant CA; et- le dispositif de commande est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcpq, Vcpv, Vcpw, Vcnu, Vcnv, Vcnw) des valeurs de condensateur de la pluralité de cellules de conversion spécifiées (20) et une valeur d'ordre de la tension de condensateur pour chaque circuit ramifié, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1e, 1f) de chaque cellule de conversion spécifiée en se basant sur un résultat de multiplication entre une valeur obtenue par amplification de la différence calculée et la valeur d'ordre de courant CA ou une polarité de la valeur d'ordre de courant CA.
- Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 1,
dans lequel le dispositif de commande (5) est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcpq, Vcpv, Vcpw, Vcnu, Vcnv, Vcnw) des tensions de condensateur de la pluralité de cellules de conversion spécifiées (2) et une valeur d'ordre de la tension de condensateur pour chaque circuit ramifié, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1f, 1g) de chaque cellule de conversion spécifiée (20) en se basant sur un résultat de multiplication entre une valeur obtenue par amplification de la différence calculée et une valeur de courant CC (Idc) provenant du circuit CC (4) ou une polarité de la valeur de courant CC. - Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 1, dans lequel:- le dispositif de commande (5) est configuré pour commander les fonctionnements des cellules de conversion restantes (1) à l'exception de la pluralité de cellules de conversion spécifiées (20) de chaque circuit ramifié au moins en se basant sur une différence entre une valeur de courant CC (Idc) provenant du circuit CC (4) et une valeur d'ordre de courant CC; et- le dispositif de commande est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcpq, Vcpv, Vcpw, Vcnu, Vcnv, Vcnw) des tensions de condensateur de la pluralité de cellules de conversion spécifiées (20) et une valeur d'ordre de la tension de condensateur pour chaque circuit ramifié, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1e, 1f) de chaque cellule de conversion spécifiée (20) en se basant sur un résultat de multiplication entre une valeur obtenue par amplification de la différence calculer et la valeur d'ordre de courant CC ou une polarité de la valeur d'ordre de courant CC.
- Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 1, dans lequel:- chaque circuit ramifié est divisé en une première branche (13) sur un côté à potentiel élevé et une seconde branche (14) sur un côté à potentiel faible avec une portion de connexion (Nu, Nv, Nw) susceptible d'être connectée électriquement à une phase correspondante du circuit CA (2) en étant interposée;la première branche (13) de chaque circuit ramifié inclut :- une pluralité de premières cellules de conversion (6a) commandées sans se baser sur le courant en circulation (Icc);- une pluralité de secondes cellules de conversion (6c) commandées en se basant sur le circuit en circulation (Icc); et- une première inductance (7a);la seconde branche (14) de chaque circuit ramifié inclut:- une pluralité de troisièmes cellules de conversion (6b) commandées sans se baser sur le courant en circulation (Icc);- une pluralité de quatrièmes cellules de conversion (6d) commandées en se basant sur le circuit en circulation (I cc); et- une seconde inductance (7b); et- la pluralité de cellules de conversion spécifiées (20) correspondent à la pluralité de secondes et de quatrièmes cellules de conversion (6c, 6d).
- Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 1, dans lequel:- chaque circuit ramifié est divisé en une première branche sur un côté à potentiel élevé et en une seconde branche sur un côté à potentiel faible avec une portion de connexion susceptible d'être connectée électriquement à une phase correspondante du circuit CA en étant interposée;la première branche (13) de chaque circuit ramifié inclut:- une pluralité de premières cellules de conversion (6a) commandées sans se baser sur le courant circulation;- une pluralité de secondes cellules de conversion (6c) qui sont commandées en se basant sur le courant en circulation et qui correspondent à la pluralité de cellules de conversion spécifiées; et- une inductance (7a); et- la seconde branche (14) de chaque circuit ramifié inclut une pluralité de troisièmes cellules de conversion (6b) commandées sans se baser sur le courant en circulation.
- Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 1, dans lequel:- chaque circuit ramifié est divisé en une première branche sur un côté à potentiel élevé et une seconde branche sur un côté à potentiel faible avec une portion de connexion susceptible d'être connectée électriquement à une phase correspondante du circuit CA en étant interposée;- la première branche (13) de chaque circuit ramifié inclut une pluralité de premières cellules de conversion (6a) commandées sans se baser sur le courant en circulation; etla seconde branche (14) de chaque circuit ramifié inclut:- une pluralité de troisièmes cellules de conversion (6b) commandées sans se baser sur le courant en circulation;- une pluralité de quatrièmes cellules de conversion (6d) qui sont commandées en se basant sur le circuit en circulation et qui correspondent à la cellule de conversion spécifiée; et- une inductance (7b).
- Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 6 ou 7,
dans lequel le dispositif de commande (5) est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcpq, Vcpv, Vcpw) des tensions de condensateur de la pluralité de secondes cellules de conversion (6c) et une valeur d'ordre de la tension de condensateur pour chaque circuit ramifié, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1f, lj) de chaque seconde cellule de conversion (6c) en se basant sur la base d'un résultat de multiplication entre une valeur obtenue par amplification de la différence calculée et une valeur de courant (lu, Iv, Iw) de la première branche (13) ou une polarité de la valeur de courant. - Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 6 ou 7, dans lequel:- le dispositif de commande est configuré pour commander les fonctionnements de la pluralité de premières cellules de conversion (6a) de chaque circuit ramifié au moins en se basant sur une différence entre une valeur de courant CA (Iac) provenant du circuit CA (2) et une valeur d'ordre de courant CA et une différence entre une valeur de courant CC (Idc) provenant du circuit CC (4) et une valeur d'ordre de courant CC; et- le dispositif de commande est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcpu, Vcpv, Vcpw) des tensions de condensateur de la pluralité de secondes cellules de conversion (6b) et une valeur d'ordre de la tension de condensateur, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1f, 1g) de chaque seconde cellule de conversion (6c) en se basant sur un résultat de multiplication entre une valeur d'addition obtenue en ajoutant la valeur d'ordre de courant CA à un tiers de la valeur d'ordre de courant CC ou une polarité de la valeur additionnée et une valeur obtenue par amplification de la différence calculée.
- Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 6 ou 8,
dans lequel le dispositif de commande est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcnu, Vcnv, Vcnw) des tensions de condensateur de la pluralité de quatrièmes cellules de conversion (6d) et une valeur d'ordre de la tension de condensateur pour chaque circuit ramifié, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1f, 1g) de chaque quatrième cellule de conversion (6d) en se basant sur un résultat de multiplication entre une valeur obtenue par amplification de la différence calculée et une valeur de courant (Inu, Inv, Inw) de la seconde branche (14) ou une polarité de la valeur de courant. - Dispositif de conversion d'énergie selon la revendication 6 ou 8, dans lequel:- le dispositif de commande est configuré pour commander les fonctionnements de la pluralité de troisièmes cellules de conversion (6b) de chaque circuit ramifié au moins en se basant sur une différence entre une valeur de courant CA (Iac) provenant du circuit CA (2) et une valeur d'ordre de courant CA et une différence entre une valeur de courant CC (Idc) provenant du circuit CC (4) et une valeur d'ordre de courant CC; et- le dispositif de commande est configuré pour calculer une différence entre une valeur représentative (Vcnu, Vcnv, Vcnw) des tensions de condensateur de la pluralité de quatrièmes cellules de conversion (6d) et une valeur d'ordre de la tension de condensateur, et pour commander les fonctionnements du troisième et du quatrième élément de commutation (1f, 1g) de chaque quatrième cellule de conversion (6d) en se basant sur un résultat de multiplication entre une valeur de soustraction calculée en soustrayant la valeur d'ordre de courant CA d'un tiers de la valeur d'ordre du courant CC ou une polarité de la valeur de soustraction et une valeur obtenue par amplification de la différence calculée.
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